The necessity of developing a bio-based eco-friendly production system is emerging. Because the existing production methods of cinnamaldehyde, such as direct extraction or chemical synthesis, are not suitable for mass production and cause environmental problems. The production of cinnamaldehyde can be obtained by converting from L-phenylalanine to cinnamic acid through phenylalanine ammonia lyase and converting cinnamic acid to cinnamaldehyde using carboxylic acid reductase. Using strains expressing phenylalanine ammonia lyase and carboxylic acid reductase in Corynebacterium glutamicum as a whole cell catalyst, L-phenylalanine produced in the high-producing Escherichia coli strain is used as a precursor to produce cinnamaldehyde. The whole cell biocatalyst of each conversion step was reused using a tangential flow filtration module and alginate beads to increase the production efficiency of cinnamaldehyde. For L-phenylalanine, cinnamic acid, and cinnamaldehyde, productivity of 1.07 g/(L·h), 0.675 g/(L·h), and 0.47 g/(L·h) were obtained.
친환경적 선충 퇴치제로 각광받고 있는 신남알데하이드의 기존의 생산방식인 직접 추출법이나 화학 합성법이 대량생산에 적합하지 않고 환경적 문제를 야기하여 친환경적 대량생산을 위한 바이오 기반 생산 시스템 개발의 필요성이 대두되고 있다. 신남알데하이드의 생산은 페닐알라닌에서 페닐알라닌 암모니아 분해효소를 통해 신남산으로 전환하고 신남산을 카복실산 환원효소를 이용하여 신남 알데하이드로 전환시켜 얻을 수 있다. 페닐알라닌 고생산 대장균주에서 유가식 배양으로 생산한 페닐알라닌을 전구물질로 하여 기존에 구축된 코리네박테리움 글루타미쿰 균주에 페닐알라닌 암모니아 분해효소와 카복실산 환원효소를 각각 발현시킨 균주들을 전세포 촉매로 이용하여 신남알데하이드를 생산하였다. 각 전환단계의 전세포 촉매를 십자류 여과방식 모듈과 알긴산 비드를 활용해 재사용하여 신남 알데하이드의 효율적인 생산을 하고자 하였다. 이 방식으로 페닐알라닌, 시나믹 에시드, 신남알데하이드에 대해 각각 1.07 g/(L∙h), 0.675 g/(L∙h), 0.47 g/(L∙h) 의 생산성을 얻었다.
